Question

小明用天然气热水器淋浴，用水的流量约为10^-2m³/min，合适的水温为50℃（加热前的水温为20℃），用水时间约为4min，加热的热水总共吸收了

5.04×10⁶

焦耳的热量．燃气热水器的效率一般为80%，若天然气的热值为3.6×10⁷J/m³，淋浴一次的耗气量为

0.175

m³．

Answer 1

分析：（1）求出4min用水的质量，知道水的比热容和温度变化，利用公式Q_吸=cm△t计算水吸收的热量．
（2）知道水吸收的热量和热效率，可利用公式Q_放=

Q吸

η

计算天然气需要放出的热量，又知道天然气的热值，可利用公式根据Q_放=qV计算烧水要消耗多少体积的天然气．

解答：解：
（1）4min用水的质量：
m=10^-2m³/min×4min×1×10³kg/m³=40kg，
水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×40kg×（50℃-20℃）=5.04×10⁶J；
（2）∵η=

Q吸

Q放

，
∴天然气需要放出的热量：
Q_放=

Q吸

η

=

5.04×105J

80%

=6.3×10⁶J；
∵Q_放=qV，
∴消耗天然气的体积：
V=

Q放

q

=

6.3×106J

3.6×107J/m3

=0.175m³．
故答案为：5.04×10⁶；0.175．

点评：本题考查了学生对热传递过程中吸热公式、热效率公式、燃料燃烧放出热量公式的综合运用，关键是对公式和公式变形的理解和应用．